Thứ sáu, 29/03/2024
IMG-LOGO

Đề thi Vật lý ôn vào 10 hệ chuyên có đáp án (Mới nhất) (Đề 18)

  • 420 lượt thi

  • 6 câu hỏi

  • 150 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 2:

Một điểm sáng S đặt trên trục chính của một thấu kính hội tụ L1 có tiêu cự f1 = 24 cm. Sau L1 người ta đặt một màn E vuông góc với trục chính của thấu kính và thu được ảnh rõ nét của S trên màn.

1) Để khoảng cách giữa vật và màn là nhỏ nhất thì vật và màn phải đặt cách thấu kính một khoảng là bao nhiêu?       

2) Vị trí của điểm sáng S, thấu kính L1 và màn E đang ở vị trí của ý 1. Người ta đặt thấu kính L2 phía sau và cùng trục chính với L1, cách L1 một khoảng 18 cm. Trên màn E lúc này có một vết sáng hình tròn. Hãy tính tiêu cự của thấu kính L2 trong các trường hợp sau:

a) Khi tịnh tiến màn E dọc theo trục chính của hệ thấu kính thì vết sáng trên màn có đường kính không thay đổi.

b) Khi tịnh tiến màn ra xa hệ thấu kính thêm 10 cm thì vết sáng trên màn có đường kính tăng gấp đôi.

Xem đáp án

Tính d và d’ để Lmin Ta có sơ đồ tạo ảnh:  

- Khi ảnh hiện rõ trên màn, khoảng cách vật –màn là khoảng cách L giữa vật thật và ảnh thật.   

- Mặt khác: f =                                   

à d, d’ là hai nghiệm của phương trình: x2 – L.x + f.L = 0

Δ = L2 – 4Lf.

ĐK để phương trình có nghiệm là Δ  à L  4f

Suy ra: Lmin = 4f = 96cm

 Khi đó: d = d’ = Lmin/2 = 48cm

Tìm f2 và vẽ hình          Sơ đồ tạo ảnh:

     S(L1)S1'(L2)S2'

          Ta có:

Vì vết sáng trên màn có đường kính không đổi khi tịnh tiến màn nên chùm tia ló tạo bởi L2 phải là chùm song song với trục chính. Tức là ảnh của S tạo bởi hệ hai thấu kính phải ở xa vô cùng.   Ta có: d2'=d2=f2

          Mà:d2=ld1'= 18- 48 = -30cm

 Vậy: f2 = -30cm: L2 là thấu kính phân kì.
b.

Có 3 trường hợp lớn có thể xảy ra:
TH1: chùm ló sau L2 là một chùm hội tụ và điểm hội tụ A nằm trước ảnh  
Một điểm sáng S đặt trên trục chính của một thấu kính hội tụ L1 có tiêu cự f1 = 24 cm. Sau L1 người ta đặt một màn E vuông góc với tr (ảnh 1)
 

Từ hình vẽ, ta có:D'D=40d2'30d2'=2

 Vậy: 40 – d2’ = 60 – 2d2à d2’ = 20cm

   Từ đó:f2=d2d2'd2+d2'=30.2010=60cm

à Thấu kính L2 là thấu kính hội tụ.

- TH2: chùm ló sau L2 là một chùm hội tụ và điểm hội tụ A nằm sau ảnh S'1

Một điểm sáng S đặt trên trục chính của một thấu kính hội tụ L1 có tiêu cự f1 = 24 cm. Sau L1 người ta đặt một màn E vuông góc với tr (ảnh 2)

Lúc này S2’ nằm trong khoảng giữa hai vị trí của màn E, ta có:D'D=40d2'd2'30=2

Vậy:40  d2 = 2d2  60 =>d2'=1003cm

Từ đó:f2=d2d2'd2+d2'=30.100330+1003=300cm

Thấu kính L2 là một thấu kính phân kì.

- TH3: chùm ló sau L2 là một chùm phân kì. ảnh S2’ là ảnh ảo.

Từ hình vẽ, ta có:

O2S2’ = |d2’|, O2S1’ = |d2|

Một điểm sáng S đặt trên trục chính của một thấu kính hội tụ L1 có tiêu cự f1 = 24 cm. Sau L1 người ta đặt một màn E vuông góc với tr (ảnh 3)

Vậy:D'D=d2+d2'+10d2+d2'=40d2'30d2'=2

Suy ra: d2’ = 20cm > 0: điều này vô lí.


Câu 5:

Một cục nước đá ở nhiệt độ t1 = -50C được dìm ngập hoàn toàn vào một cốc nước ở nhiệt độ t2, khối lượng của nước bằng khối lượng của nước đá bằng m. Coi rằng chỉ có nước và nước đá trao đổi nhiệt với nhau. Bỏ qua sự thay đổi thể tích của nước và nước đá theo nhiệt độ.

a) Tùy theo giá trị của t2 mà nhiệt độ sau cùng của hệ có thể nhỏ hơn 00C, bằng 00C hoặc lớn hơn 00C. Tìm điều kiện về t2 để xảy ra các trường hợp trên.

b) Tìm khối lượng của nước lỏng trong bình ở trạng thái cuối cùng khi t2 = 500C.

Cho nhiệt dung riêng, nhiệt nóng chảy của nước đá lần lượt là c1 = 2090 J/ kg.K,  l = 3,33.105J/kg, nhiệt dung riêng của nước là c2 = 4180 J/ kg.K.

Xem đáp án

Nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ -50C đến 00C làQ1=C1m0(5)=2090.5.m=10450m

Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toànQ2=λm=333000m

Nhiệt lượng nước tỏa ra khi hạ nhiệt độ từ t2 xuống 00CQ3=C2mt2=4180.t2.m

- TH1: để nhiệt độ cân bằng nhỏ hơn 00C thì Q1 > Q2 + Q3.

Hay 10450 m > 333000m + 4180.m.t2 à vô nghiệm

- TH2: để nhiệt độ cân bằng bằng 00C thì Q1 + Q2 > Q3.

10450 m + 333000m > 4180.m.t2 à t2 < 82,20C

- TH3: để nhiệt độ cân bằng lớn hơn 00C thì Q1 + Q2 < Q3.

à t2 > 82,20C.
b.

Với t2 = 500C à xảy ra TH2 tức là nhiệt độ cân bằng của hệ là 00C. Gọi Δm là khối lượng nước đá bị tan ta có:

10450 m + 333000. Δm = 4180.m.50 à Δm = 0,6 m

à khối lượng nước lỏng trong bình là: m’ = m + Δm = 1,6 m

Câu 6:

Cho hai quả cầu đồng chất tâm O1 và O2, bán kính R1 và R2. Hai quả cầu tựa vào nhau ở B và cùng được treo vào O nhờ hai dây OA1 và OA2. Biết OA1+R1=OA2+R2=R1+R22 . Gọi a là góc hợp bởi  và phương thẳng đứng. Cho khối lượng riêng của các quả cầu là như nhau.

a) Tìm tỷ số khối lượng của hai quả cầu?

b) Tính giá trị của α. Áp dụng bằng số R1 = 10 cm, R2 = 5 cm
(1 điểm) Cho hai quả cầu đồng chất tâm O1 và O2, bán kính R1 và R2. Hai quả cầu tựa vào nhau ở B và cùng được treo  (ảnh 1)
Xem đáp án

a. + Các khối cầu là đồng chất nên: m2m1=P2P1=V2V1=R23R13  (1)

Từ giả thiết à tam giác OO1O2 vuông ở O à   

Góc hợp bởi OA2 với đường thẳng đứng là β = 900 – α à sin β = cos α (2)

Xét trục quay là O à cánh tay đòn của trọng lực P1 là O1H, cánh tay đòn của trọng lực P2 là O2H1.

Điều kiện cân bằng:

P1.(R1 + R2) sin α = P2.(R1 + R2)sin β

à P1sin α = P2.sin β (3)

Thay (1), (2) vào (3) ta được: tana =R23R13

Áp dụng số: Với R1 = 2R2 à tan α = 1/8 à α = 7,10.
(1 điểm) Cho hai quả cầu đồng chất tâm O1 và O2, bán kính R1 và R2. Hai quả cầu tựa vào nhau ở B và cùng được treo  (ảnh 2)

Bắt đầu thi ngay